[發明專利]一種復合型RFID動物耳標及追蹤系統

在審

• 申請號: 201610081816.0
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN105532497A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 邱榮祖;林宇洪;胡喜生;陳清耀
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: A01K11/00
• 分類號: A01K11/00;G06K17/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種復合型RFID動物耳標及追蹤系統，其特征在于，包括：一設置于被監測動物耳部 且用于耳標標簽信息遠距離識別的超高頻RFID耳標單元、一設置于被監測動物耳部且用于 離線存儲牲畜飼養日志信息的高頻RFID耳標單元、一用于讀取所述超高頻RFID耳標單元內 耳標信息的超高頻RFID讀取單元、一用于將牲畜飼養日志信息寫入所述高頻RFID耳標單元 內的高頻RFID寫入單元、一通過串口與所述超高頻RFID讀取單元相連的工控單元、一與所 述工控單元相連的監測端通信單元、一用于與所述監測端通信單元以及所述高頻RFID寫入 單元通信的管理端通信單元、一與所述管理端通信單元相匹配的云數據平臺以及所述經所 述云數據平臺與所述管理端通信單元相連的牧場管理系統。

2.根據權利要求1所述的一種復合型RFID動物耳標及追蹤系統，其特征在于，所述超高 頻RFID耳標單元包括一Monza5芯片，用于存儲15個數字字符的畜禽標示編碼。

3.根據權利要求1所述的一種復合型RFID動物耳標及追蹤系統，其特征在于，所述超高 頻RFID讀取單元包括一超高頻RFID讀卡器；所述超高頻RFID讀卡器包括一讀卡器天線模塊 以及一讀卡器控制模塊；所述讀卡器控制模塊控制所述讀卡器天線模塊輻射電磁能量，并 捕獲能量區域內所述超高頻RFID耳標單元內的耳標標簽信息。

4.根據權利要求3所述的一種復合型RFID動物耳標及追蹤系統，其特征在于，所述工控 單元包括一工控機；所述工控機包括讀卡器讀寫模塊、抗碰撞中間模塊以及無線通訊模塊； 所述讀卡器讀寫模塊生成讀寫指令，發送至所述讀卡器控制模塊，并獲取所述耳標標簽信 息，發送至所述抗碰撞中間模塊；所述抗碰撞中間模塊對所述耳標標簽信息進行過濾處理、 清洗處理、排序處理以及壓縮處理，并發送至所述無線通訊模塊；所述無線通訊模塊將處理 后的耳標標簽信息傳輸至所述監測端通信單元。

5.根據權利要求4所述的一種復合型RFID動物耳標及追蹤系統，其特征在于，所述抗碰 撞中間模塊采用如下的FSA抗碰撞算法提高識別效率：

記n個超高頻RFID標簽同時處于能量區域內等待所述超高頻RFID讀卡器識別，所述超 高頻RFID讀卡器幀時隙為L，n個超高頻RFID標簽自由選擇通訊間隙，選擇同一個時隙的標 簽數目隨機量R服從“總數為n，概率為1/L”的二項分布數學模型，即R～B(n，1/L),也即：

Pe=P(R=0)=(1-1L)n,]]>

Ps=P(R=1)=nL*(1-1L)(n-1),]]>

Pc=P(R≥1)=1-(1-1L)n-nL*(1-1L)(n-1),]]>

其中，表示被成功識別的標簽數目的期望；記U為系統的信號通道 利用率，則：

U=E(s)L=(nL)*(1-1L)(n-1),]]>

令λ=nL,]]>則Ps=λ*[(1-1L)-L]-(n-1)L;]]>

由于L＞＞1，則且：

limx→0(1+1x)x=e,]]>則(1-1L)-L≈e;]]>

故p_s≈λ*e^-λ,λ∈(0,+∞)；

對p_s關于λ求一階導數得：

d(ps)d(λ)=(1-λ)*e-λ;]]>

當0<λ<1，d(ps)d(λ)>0;]]>當λ>1，d(ps)d(λ)<0;]]>

當λ＝1時，取極大值，值為e^-1；

令L＝n，使所述信道利用率U取得最大值，也即令超高頻RFID標簽數等于時隙數，信道 利用率最大，識別率最高。